Università di Salerno: Attività e Attrezzature

Transcript

1 Università di Salerno: Attività e Attrezzature Riunione Sezione Tecnologia dei Polimeri e Compositi AITem- TeCPo Bologna - 13/01/2015 P. Carlone Dipartimento di Ingegneria Industriale Università di Salerno

2 Università di Salerno 16 Dipartimenti (Chimica, Economia, Farmacia, Fisica, Scienze Giuridiche, Ing. Industriale, Ing. Civile, Ing. Informazione, Medicina e Chirurgia,..) Facilities: Mensa, parcheggi aperti e multipiano, residenze per studenti e ricercatori, teatro, attrezzature sportive

3 Afferenti alla Sezione AITeM-TeCPo Gaetano S. Palazzo Professore Associato Pierpaolo Carlone Ricercatore Felice Rubino Dottorando

4 Attrezzature e Software (sintesi) - Linea di Pultrusione - Sistema per Resin Infusion - Forno per Trattamenti Termici/Processi di Cura - Sistema a Microonde per Cura Assistita - Centro di Lavoro Processi - Attrezzatura per Microscopia - Macchine per caratterizzazione meccanica tribologica dimensionale - Interrogatore di Sensori a Fibra Ottica - Schede di Acquisizione Analisi - ANSYS - MATLAB - LABVIEW Software

5 Processi Analizzati - Pultrusione - Processi Liquid Composite Molding (Formatura - Cura)

6 Pultrusione Schema di processo Stampo di formatura e cura Sistema di tiro

7 Pultrusione Impregnazione (A) Aspetti analizzati Formatura e cura (B) Forza di tiro (C) C A B

8 A: Impregnazione del rinforzo Pultrusione Implementazione di modelli numerici ai volumi finiti per determinazione di campi di pressione e velocità Misura della pressione all interno del materiale mediante FBG (in corso) P. Carlone, I. Baran, J. H. Hattel, G. S. Palazzo, Computational Approaches for Modeling the Multiphysics in Pultrusion Process, Advances in Mechanical Engineering, 2013

9 Pultrusione B: Formatura e cura (analisi numerica) Sviluppo di modelli numerici (FEM-FVM-FDM) basati su equilibrio/non equilibrio termico tra costituenti per analisi di trasmissione del calore e aspetti chimico/reologici Temperature crossover Thermal peak Cure crossover Degree of cure increase in the post-die region In collaborazione con la Technical University of Denmark (Prof. J.Hattel)

10 Pultrusione B: Formatura e cura (analisi sperimentale) Utilizzo di sensori a fibra ottica (FBGS) per l acquisizione di temperatura e strain del composito all interno dello stampo NI PXIe-4844 Optical Sensor Interrogator (Labview software) FBGS In collaborazione con la University of Twente (Prof. I.Baran/R. Akkermann)

11 Pultrusione C: Forza di tiro Implementazione di modelli numerici di contatto Misura sperimentale della forza di tiro mediante stampo mobile e celle di carico In collaborazione con la University of Twente (Prof. I. Baran/R. Akkermann)

12 PultrusioneAssistita da microonde Cavità e stampo Generatore di MW 2.45 GHz fino a 2 KW in continua Isolatore (Circolatore) Guida d onda Accordatore Utilizzo di sensori a fibra ottica (FBGS) per l acquisizione di temperatura e strain del composito all interno dello stampo in presenza di campi elettro-magnetici

13 PultrusioneAssistita da microonde Test preliminari con materiale non reattivo (PVC) Distribuzione del campo elettrico in cavità e stampo Rammollimento e fusione parziale del materiale nelle zone di massima dissipazione predette

14 Processi LCM: Monitoraggio e Controllo del Processo A: Formatura (Impregnazione del rinforzo) Attività numerico-sperimentale finalizzata all analisi dei processi di impregnazione e saturazione di preforme dual-scale Sensori dielettrici Configurazione dei sensori ottimizzata mediante analisi numerica elettromagnetica

15 Processi LCM: Monitoraggio e Controllo del Processo A: Formatura (Impregnazione del rinforzo) Implementazione di modelli in micro- meso- e macroscala per la simulazione delle fasi di impregnazione e saturazione (single scale, dual scale, isotermi, non-isotermi reattivi, stocastici) Analisi della permeabilità in microscala Predizione di frazioni volumetriche, temperatura e grado di cura Analisi in mesoscala della saturazione del rinforzo fibroso

16 Processi LCM: Monitoraggio e Controllo del Processo A: Formatura (Impregnazione del rinforzo) Applicazione e validazione della sensoristica sviluppata P. Carlone, G. S. Palazzo, Unsaturated and Saturated Flow Front Tracking in Liquid Composite Molding Processes using Dielectric Sensors, Applied Composite Materials, 2014

17 Processi LCM: Monitoraggio e Controllo del Processo Simulazione dell impregnazione di parti a doppia curvatura

18 B: Cura del composito Attività: Processi LCM Implementazione di modelli in micro- meso- e macroscala per la simulazione dei fenomeni termo-chimici di interesse per pianificazione e ottimizzazione del processo P. Carlone, G.S. Palazzo, Composite laminates cure cycle optimisation by meta-heuristic algorithms, Int. J. Materials and Product Technology, 2013

19 B: Cura del composito Attività: Processi LCM Sviluppodi modelli FEM Generazione deiciclidi training e test Sviluppodel modello ANN Combinazione dellarete neuralecon sensori dielettricie a fibra ottica In collaborazione con la University of Belgrade (Prof. D. Aleksendric)

20 Attività: Processi LCM B: Cura del composito Confronto FEM - ANN Complex shape (car body) Hercules AS4/ epoxy resin Carbon fibers Analisi di cicli alternativi P. Carlone, D. Aleksendric, V. Cirovic, G.S. Palazzo, Meta-modeling of the curing process of thermoset matrix composites by means of a FEM ANN approach, Composites: Part B, 2014

21 Attività: Caratterizzazione tribologicadi laminati CFRP GFRP ottenuti mediante processi LCM Macchineper provemeccaniche* (uniassiali, multiassiali, statichee dinamiche) CMM DEA-IMAGE contastatorea contatto e laser (In salametrologicaa temperaturae umidità controllate) In collaborazione con il gruppo di Costruzione di Macchine(UNISA)

22 Attività: Caratterizzazione meccanica e dimensionale di compositi avanzati Coefficienti di attrito Analisitopografica(PLuneoxSENSOFAR 3D opticalprofiler) di superficiusuratea contatto con acciaio AISIE52100 In collaborazione con il gruppo di Meccanica Applicata alle Macchine(UNISA)

23 GRAZIE PER L ATTENZIONE Riunione Sezione Tecnologia dei Polimeri e Compositi AITem- TeCPo Bologna - 13/01/2015 P. Carlone Dipartimento di Ingegneria Industraile Università di Salerno